再沸器的工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算論文

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1、再沸器的工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1換熱器及傳熱研究的現(xiàn)狀11.2換熱器的發(fā)展趨勢(shì)2第2章再沸器的選型42.1概述42.2釜式再沸器42.3塔內(nèi)置式再沸器52.4水平熱虹吸再沸器52.5立式管側(cè)熱虹吸再沸器62.6立式殼側(cè)熱虹吸再沸器72.7強(qiáng)制流動(dòng)再沸器8第3章再沸器的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算103.1設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)條件103.2估算設(shè)備尺寸103.3傳熱系數(shù)的校核123.4阻力校核15第4章再沸器結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)194.1筒體194.1.1大端壁厚194.1.2錐殼壁厚194.1.3封頭204.2管箱204

2、.2.1短節(jié)20III4.2.2封頭214.2.3法蘭224.3補(bǔ)強(qiáng)234.3.1管箱接管234.3.2殼體進(jìn)料接管234.3.3殼體氣相出口接管244.3.4殼體液相出口接管254.4固定管板254.4.2確定管板設(shè)計(jì)壓力264.4.3計(jì)算無(wú)量綱數(shù)264.4.4計(jì)算管板厚度274.4.5校核軸向應(yīng)力274.4.6校核拉脫力284.5浮頭284.5.1浮動(dòng)管板計(jì)算294.5.2浮頭蓋計(jì)算304.5.3浮頭計(jì)算結(jié)果334.6拉桿，滑道344.7振動(dòng)354.8支座364.9強(qiáng)度設(shè)計(jì)結(jié)果38第5章制造、檢驗(yàn)、安裝、試車、維護(hù)和檢修395.1制造和檢驗(yàn)要

3、求395.1.1殼體395.1.2換熱管395.1.3管板405.1.4換熱管與管板的連接405.1.5支持板405.1.6管束405.1.7其它構(gòu)件的制造和檢驗(yàn)要求415.1.8壓力試驗(yàn)415.2安裝、試車、維護(hù)和維修415.2.1安裝415.2.2試車42III5.2.3維護(hù)和檢修42參考文獻(xiàn)43致謝44附錄45III第1章緒論1.1換熱器及傳熱研究的現(xiàn)狀換熱器是一種廣泛使用的工藝設(shè)備，在煉油、化工行業(yè)中是主要的工藝設(shè)備之一。因此，換熱器的研究倍受重視。從換熱器的設(shè)計(jì)、制造、結(jié)構(gòu)改進(jìn)到傳熱機(jī)理的試驗(yàn)研究一直都在進(jìn)行。特別是七十年代初發(fā)生能源危

4、機(jī)以來(lái)，各國(guó)都在紛紛尋找新的能源及節(jié)約能源的途徑，而換熱器是節(jié)約能源的有效設(shè)備。在余熱回收、利用地?zé)帷⑻?yáng)能等方面都離不開換熱器。因而各國(guó)都在致力于研究各種高性能換熱器及換熱元件，其中不少是國(guó)家直接下達(dá)的重點(diǎn)課題。近幾年來(lái)?yè)Q熱器及傳熱技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面。1．研究工作的動(dòng)向目前世界上每年發(fā)表有關(guān)傳熱及換熱設(shè)備方面的文獻(xiàn)約在六千篇以上。有關(guān)新能源開發(fā)的文章日趨增多，研究的重點(diǎn)是傳熱機(jī)理、傳熱強(qiáng)化、兩相流、模擬及測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、振動(dòng)、污垢以及與能源利用和環(huán)境保護(hù)有關(guān)的新型高效換熱器。對(duì)傳熱基礎(chǔ)理論的研究探討十分重視，一種新的動(dòng)向是：

5、從數(shù)學(xué)模型和物理模型出發(fā)，用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出精確的計(jì)算公式。2．計(jì)算機(jī)的使用應(yīng)用計(jì)算機(jī)不僅節(jié)省了人力、提高了效率，而且可以進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制，使其達(dá)到最大技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。例如美國(guó)帕斯卡古拉煉油廠常減壓裝置的原油換熱系統(tǒng)，由于采用了換熱系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì)及其他改進(jìn)措施，平均傳熱系數(shù)有了很大的提高。傳熱分析、應(yīng)力分析、信息儲(chǔ)存與檢索以及模擬和控制均編有程序。有些程序從工藝設(shè)計(jì)開始，直到繪出圖紙。計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪圖機(jī)只需十幾分鐘即可繪出一張標(biāo)準(zhǔn)換熱器圖紙。目前，美國(guó)HTRI換熱器設(shè)計(jì)程序在國(guó)外無(wú)疑是具有代表性的，已被許多國(guó)家所引進(jìn)。此外，其他國(guó)家也開發(fā)了一些自

6、動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)和程序。如英國(guó)HTFS開發(fā)的TASC等程序；1975年英國(guó)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室和劍橋計(jì)算機(jī)輔機(jī)設(shè)備重心合作，按美國(guó)管殼式換熱器制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，編制管殼式換熱器機(jī)械設(shè)計(jì)程序STEM。這一程序不但可對(duì)TEMA標(biāo)準(zhǔn)中的所有“R”、“C”、“B”三類換熱器進(jìn)行各種設(shè)計(jì)計(jì)算，列出一系列不同參數(shù)以供選擇，而且能自動(dòng)繪出換熱器的平面布置圖，到1978年底已能提供全部TEMA標(biāo)準(zhǔn)換熱器的制造施工圖。以后又結(jié)合英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)1976年底公布的壓力容器規(guī)范BS·5500編制了換熱器的機(jī)械設(shè)計(jì)程序；蘇聯(lián)也有CA∏–57–TA自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)；日本HEADS自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)是

7、由三菱工程及造船有限公司研制的，使用該系統(tǒng)，僅僅輸入最少的數(shù)據(jù)，就能迅速地得到機(jī)械的設(shè)計(jì)圖表及圖紙。3．高溫高壓換熱器的進(jìn)展隨著工藝的進(jìn)展和大型高溫高壓換熱器的使用越來(lái)越多。煉油廠加氫換熱器就是一個(gè)例子。近年來(lái)，高溫高壓換熱器在結(jié)構(gòu)、材料和制造方面都有一些進(jìn)展，管箱和密封結(jié)構(gòu)均有一些改進(jìn)，管子進(jìn)口區(qū)的熱防護(hù)獲得一些改善。另外還采用了薄管板或撓性管板結(jié)構(gòu)以減小熱應(yīng)力；使用小管子密排列，改善了管子與管板的連接。4．采用新材料由于工藝條件日趨苛刻，迫切需要一些新的材料。在換熱器制造中，由于鈦具有很高的抗腐蝕性能、高的強(qiáng)度限和屈服限，且比重小、重量輕，又

8、有一定的抗污塞性，因此西德在含氯溶液中采用了鈦制換熱器，在煉油廠中使用鈦制冷卻器和冷凝器?，F(xiàn)在鈦制換熱器的應(yīng)用有了迅速的增加。滲鋁管換熱